孝武皇帝生有六個兒子。衛皇後生戾太子劉據，趙婕妤生孝昭帝劉弗陵，王夫人生齊懷王劉閎，李姬生燕刺王劉旦、廣陵厲王劉胥，李夫人生昌邑哀王劉髆。
戾太子劉據，武帝元狩元年（公元前122年），被立為皇太子，當時年僅七歲。武帝二十九歲才得到這第一個兒子，非常高興，為太子設立了求子神廟，詔命東方朔、枚皋等人為神廟寫祝辭。太子年齡稍大後，武帝詔命太子學習《公羊春秋》，又跟隨瑕丘江公學習《穀梁傳》。等到太子舉行了加冠禮，武帝建立太子宮，又為太子設立博望苑，在那裏太子可以與賓客交往，發展愛好，也因此接觸了一些邪說。元鼎四年（公元前113年），太子娶史良娣，生下一個兒子，名字叫做劉進，號曰史皇孫。
武帝晚年，衛皇後逐漸失寵，江充在宮中受到武帝信任重用。江充與太子以及衛氏家族間產生矛盾，江充擔心武帝駕崩後被太子殺頭，恰巧宮中發生巫蠱案，江充借題發揮。在當時，武帝已經年邁，對很多事情感到厭倦，猜疑左右的人，懷疑他們是在用蠱詛咒自己，於是窮追此事。丞相公孫賀父子，陽石公主、諸邑公主，還有皇後弟弟衛青的兒子長平侯衛伉，均因為巫蠱案而被殺。詳情記載在《公孫賀傳》、《江充傳》。
江充負責懲治巫蠱案，為了迎合武帝心意，江充就說宮中還有蠱氣，奉詔進入宮中搜尋誣蠱，直至後來搜查至後宮禁闥，在皇帝的禦座下麵挖掘，掘地三尺。武帝讓按道侯韓說、禦史章贛、黃門令蘇文等人協助江充。江充又跑進太子宮中挖掘誣蠱，竟然挖到了桐木人。當時武帝正在生病，在甘泉宮避暑，長安留下皇後、太子輔政。太子召少傅石德詢問，如何對待此事，石德害怕身為太子師傅，會因為誣蠱案而被殺，即對太子講：“此前丞相父子、兩位公主和衛氏親屬，均因為誣蠱案而被殺，現在搜查誣蠱的使者，又在太子宮中挖出木頭人，不知道是巫人放置的，還是原來就有，難以解釋清楚，不如太子用皇帝的符節收捕江充等人，關進監獄，拷問清楚，查清是誰在其中施展奸謀。而今皇上有病住在甘泉宮，皇後和家臣前去問候，也得不到通報，皇上是否還活著，都難以知曉，奸臣們在下麵竟然敢如此胡作非為，太子難道忘記了當年秦國公子扶蘇的故事？”太子也著急了，認為石德說的有道理。
武帝征和二年（公元前91年）七月壬午，太子派出門客作為使者，收捕江充等人。按道侯韓說懷疑使者有詐，不肯受詔，門客遂斬殺韓說。侍禦史章贛受傷後突圍逃脫，跑到甘泉宮。太子命令舍人無且持符節，連夜進入未央宮，來到長秋殿，通過長禦倚華，向皇後奏報，征發中廄的戰車和射士，調出武庫中的兵器，征調長樂宮衛士，傳令百官，說江充造反。隨後斬殺江充，在上林苑將胡巫燒死。然後任命賓客，擔任帶兵的將領，與丞相劉屈氂等朝中大臣率領的軍隊激戰。長安城中，一時間大亂，有人說太子造反，歸附太子的軍隊相繼倒戈。太子最終兵敗，逃出長安城，下落不明。
武帝大怒，朝中的百官驚恐萬狀，不知所措。壺關三老令狐茂向武帝上書，說：“臣聽說父親是天，母親即是地，子女如同萬物。天地平安，陰陽自然會和諧，萬物茂盛；在家中父慈母愛，子女就會孝順。陰陽不和，萬物就會受到傷害，父子不和，家室就會敗亡。因此說：父親不像父親，兒子就不會像兒子，君沒有君的權威，臣也就不會盡到臣的責任，就是有吃的，能吃到嘴裏嗎！上古時的虞舜帝，可謂是人中至孝，但是仍然得不到父親瞽叟的滿意；商代高宗的兒子孝己受到譖毀，周代的孝子伯奇被父親流放，骨肉至親，父子間相互猜忌。究竟是為了什麼？是因為讒毀的謠言積累的結果。由此看來，兒子沒有不孝順的，做父親的卻有不能明察是非的。皇太子現在是大漢的繼承人，將要繼承萬世的基業，從身份上來說，將要擔負著祖宗的事業，奉祀宗廟，還是皇帝的嫡親長子。江充算是個什麼東西，是一介布衣，是街巷裏的一介匹夫，江充竟然受到陛下如此信任，領受詔命去壓迫太子，造謠生事，一個奸詐小人，以邪謬誤導皇上，將親人之路隔絕，使得父子之間難以溝通。太子想向皇上申述，不能相見，又後退無路，為亂臣江充所困，內心蒙受屈辱，又無處申訴，終於忍無可忍，殺了江充，又擔心父親震怒，惶恐潛逃，兒子盜用父親的軍隊以自救，這是難免的，臣認為太子並無邪心。《詩經》中說：‘營營青蠅，止於樊籬；愷悌君子，不信讒言，讒言罔極，禍亂四方’。在以往，江充讒言，使得趙國太子被殺，天下人都知道，已經是罪大惡極，陛下沒有覺悟。此次還要責備太子，龍顏震怒，調動大軍搜捕太子，由朝中的三公親自率領，智者不敢言，辯士不敢說，臣為此而感到痛心。臣聽說伍子胥為吳王盡忠，被殺而失去尊號，比幹為紂王盡仁，被剖心而失去性命，忠臣盡心竭力，不顧斧鉞殺身之禍，陳述愚忠，為的是輔佐聖君，安定社稷。《詩經》中說：‘取彼譖人，投畁豺虎。’希望陛下能夠靜下心來，思考一下親人骨肉間的關係，不要總想著太子的不對，撤回搜捕太子的軍隊，別讓太子在外麵長期流亡，臣不勝惶恐，以我卑微的性命，在建章宮闕下待罪。”上書遞上後，武帝讀罷，幡然醒悟。
太子逃出長安後，向東抵達湖縣，藏匿在泉鳩裏。主人家窮困，靠賣鞋子接濟太子。太子有朋友在湖縣，家裏較為富有，於是派人前往聯絡，結果被發覺。當地官吏圍捕太子，太子看到難以脫身，遂進屋，關閉房門，上吊自殺。山陽縣男子張富昌為吏卒，用腳踹開房門，新安縣令史李壽慌忙跑進來解下太子，主人與官兵格鬥，此後被殺，一起遇害的還有皇孫二人。武帝痛悼太子死去，此後下詔，說：“兌現許諾的封賞，以表明信義。封李壽為邘侯，張富昌為題侯。”
隨著時間的流逝，巫蠱案的事情越來越遭到人們懷疑。武帝也知道太子當初驚慌失措，並沒有其它不良用意，車千秋此時上書，為太子鳴怨，武帝隨後提拔車千秋為丞相，將江充的家族全部誅殺，將蘇文在橫橋上燒死，那些在泉鳩裏曾經向太子動刀動槍的，事後被任命為北地郡太守，最終也被滅族。武帝可憐太子無辜，修建思子宮，思念太子，在湖縣修建歸來望思台。天下人無不為太子的冤死而落淚。
此前，太子生有三男一女，女兒嫁給平輿侯的兒子。等到太子兵敗被殺，也同時遇害。衛皇後、史良娣均葬在長安城南。史皇孫、史皇孫的妃子王夫人和皇孫的女兒葬在廣明苑。二個跟隨太子的皇孫，與太子一起葬在湖縣。
太子有遺孫一人，是史皇孫和王夫人所生的兒子，在年紀十八歲時繼承皇位，這是孝宣皇帝。宣帝剛繼位，下詔說：“原皇太子死在湖縣，沒有諡號，每年還要進行祭祀，現在詔命朝臣議定諡號，設置陵園，以及守護陵寢的戶邑。”有關官員奏請：“禮記》中說‘過繼為他人的後代，就要做他人的孝順兒子。’因此，即使是自己的親生父母，也不能祭祀，為的是尊敬祖宗。陛下作為孝昭皇帝的後代，繼承帝位，應該按照大宗的排序，來祭祀祖宗，從禮製上講，不應該越界。而應該謹慎地巡視孝昭皇帝為原皇太子在湖縣修築的墳墓，史良娣的墳墓在博望苑北邊，陛下的父親史皇孫的墳墓在廣明城郭北邊。諡法上說‘諡號，是用來表明一個人生前的行為’，臣愚以為陛下父親的諡號應該定為悼，母親則定為悼後，與諸侯王的墓園相同，設置守護墓塚的戶邑為三百家。原皇太子的諡號為戾，設置守護墓塚的戶邑為二百家。史良娣為戾夫人，設置守護墓塚的戶邑為三十家。墓園設置長丞各一人，周邊安排衛士，按照製度護衛。”在湖縣閿（wén）鄉邪裏聚設置戾園，長安白亭東邊設置戾後園，廣明成鄉設置悼園。全部重新安葬。
又過了八年，有關官員再次上奏：“禮記》中說‘父為士人，兒子做了天子，祭祀的禮儀應該按照天子的規格。’悼園應該改尊號為皇考，設置陵寢廟園，在原來陵園的基礎上，修建陵寢，每年按照時間祭祀。增加守護墓塚的民戶為一千六百家，將奉明改設為縣。尊戾夫人為戾後，設置守護陵園的戶邑，增加守護戾園的戶邑為三百家。”
齊懷王劉閎和燕王劉旦、廣陵王劉胥同日受封為諸侯王，武帝同時賜予策書，以各自封國的民風民俗告誡諸侯王，策書中說：“元狩六年（公元前117年）四月乙巳，皇帝派禦史大夫張湯在高祖廟立皇子劉閎為齊王，叮囑說：嗚呼！皇子劉閎，賜予你太廟社稷的青土。朕秉承天命，按照上古時的繼承法，為你建立封國，朕將你封在東邊的土地上，世世代代作為漢的藩國。嗚呼！要謹記，恭敬接受朕的詔命。皇天無親，惟德是輔，善則得之，惡則失之。人好德修養，則前途光明；假若不能好德奉義，君子也會疲憊懈怠。要努力去做，秉持中正，就能夠永享福祿；如果犯下罪孽，有不善的行為，將會為你的封國帶來災難，也會危及到你的王位。嗚呼！維護好封國，保護好臣民，要謹慎牢記！大王一定要警惕！”劉閎的母親王夫人受到武帝寵幸，劉閎也在武帝的跟前受寵，享受封國八年，去世後，沒有留下兒子，撤銷封國。
武帝賜予燕刺王劉旦策書，說：“嗚呼！皇子劉旦，賜予你太廟社稷的玄土，為你建立封國，朕把你封在北部邊界，世世代代作為漢的藩國。嗚呼！北方的匈奴虐待老人，行為如同禽獸，侵擾我大漢邊民。朕派出將軍征討，懲治匈奴犯下的罪行。匈奴的萬夫長，千夫長，以及三十二個首領投降我漢朝，率眾攜旗，俯首稱臣。匈奴單於率領餘眾遷徙至漠北，北部邊界已經安綏。你要盡心地守護邊疆，不要有怨言，不要做出違背道德的事情，不可懈怠，廢棄武備。要訓練士卒，沒有經過訓練的士卒不能征戰。作為君王，須謹記在心！”
劉旦長大成人後來到封國就任諸侯王，劉旦善於言談，有謀略，博學經書雜說，喜歡星曆數術倡優射獵等事，喜歡招攬士人遊客。在衛太子敗亡後，齊懷王也相繼去世，劉旦認為，按照次序，自己有資格成為皇位繼承人，上書請求入皇宮擔任宿衛。武帝聞言大怒，將劉旦派來的使者逮捕入獄。後來又因為藏匿朝廷的逃犯，武帝將劉旦的封國削去良鄉、安次、文安三個縣。從此武帝對劉旦有了看法，再後來，武帝立了小兒子劉弗陵為太子。
武帝駕崩（公元前87年），太子繼承皇位，這是孝昭帝，昭帝繼位後，賜予諸侯王璽書。劉旦得到璽書後，不肯哭，說：“璽書的封太小。懷疑京師有變。”於是派出近臣壽西長、孫縱之、王孺等人來到長安，以詢問禮儀為名，查探情況虛實。王孺見到執金吾廣意，詢問他武帝得了什麼病駕崩，作為皇位繼承人的是那位嬪妃生的兒子，多大年齡。廣意回答說，自己與眾位大臣在五柞宮待詔，宮中喧嘩，說武帝駕崩，宮中的諸位將軍一起擁立太子為皇帝繼承人，昭帝今年九歲，武帝下葬時也沒有出現。王孺等人回來後向劉旦報告。劉旦說：“皇上舍棄群臣駕崩，沒有留下遺言，蓋長公主又沒有看到，真是奇怪呀。”又再次派出中大夫到京師，上書說：“天下人都看到了孝武皇帝遵循聖道，孝敬宗廟，慈愛骨肉宗室，安綏天下百姓，創立下的功業可以配享天地，像日月一樣光輝，令我大漢的威望遠播四方，致使異域的遠方蠻族攜帶重寶，來我大漢貢獻，覲見皇帝，為我大漢開疆拓土，增加了數十個郡，擴大數倍的領土，封祭泰山，禪祭梁父山，在全國各地巡遊，將遠方貢獻的珍物陳列於太廟，先帝的聖德無比華美，請求為先帝在郡國設立祭廟。”劉旦的上書送到朝廷。當時大將軍霍光在朝中執政，褒獎燕王劉旦，賜予三千萬金錢，加封一萬三千戶。劉旦得到封賞後，大怒，說：“當皇帝的應該是我，用得著誰來封賞嗎！”遂與宗室中山哀王的兒子劉長、齊孝王的孫子劉澤等人密謀，詐言武帝在世時，曾經受詔，可以參與封國的吏治管理，於是在燕國整修武備，以防非常事件發生。
劉長代劉旦向群臣發布命令，說：“寡人倚賴先帝的聖德，得以在漢朝北部邊界享受封國稱王，曾經親自接受先帝明詔，可以參與封國的吏治管理，建立武庫，置辦武器裝備，擔負的責任重大，夙興夜寐，士大夫們將以何種態度來輔佐寡人？燕國雖然是個小國，但在周朝就已經立國，曾經上有召公，下有燕昭王、燕襄王，至今已經有千年曆史，怎麼可能沒有賢者？寡人在燕國為王，臨朝聽政，已經有三十幾年，怎麼沒有聽說過有賢者出現。寡人怎麼難以遇到呢？是士大夫們認為還不到出現的時候嗎？是什麼原因？現在寡人希望能夠矯正邪惡，彰顯和諧，撫恤百姓，移風易俗，應該采取那些措施？士大夫們要盡心竭力地回答我的問題，寡人會認真地思考對待。”
封國的群臣均免冠謝恩。郎中成軫對劉旦說：“大王沒有得到應該繼承的皇位，隻能努力去爭取，不要想著坐享其成。隻要大王奮起，封國中的百姓，即使女子也會追隨大王。”劉旦說：“以前在高後（呂後）時，立了假皇子劉弘為皇帝，諸侯們隻能恭恭敬敬地侍奉八年。呂太後駕崩，大臣誅殺了呂氏家族，迎立文帝，天下人都知道原來的皇帝不是孝惠帝所生的親生兒子。我現在是武帝的長子，反而不能立為皇帝，上書請求在封國為先帝建立宗廟，諫言又得不到采納。現在被立為皇帝的，我懷疑不是武帝的親生骨肉。”
於是劉旦與劉澤合謀，編造文書，說新立的昭帝不是武帝的親生兒子，大臣們現在擁立為皇帝，天下人應該共同起來反對，派人向各個郡國散布消息，以動搖百姓。劉澤回到臨淄，密謀發兵，打算與燕王一起造反。劉旦召集封國內的不法之徒，收集銅鐵，製造兵器、武備，多次檢閱封國內的戰車、騎兵、步兵，製作旌旗、戰鼓、戰車，以及天子才能使用的旄頭儀仗，先驅衛隊，郎中侍從們也在帽子上插上貂羽，在冠上裝上金蟬，名稱更改為侍中。劉旦率領國相、中尉以下官員，布置車騎，發動封國內的臣民，在文安縣大舉圍獵，講演兵馬戰陣，等待時日。郎中韓義等人多次勸諫劉旦，劉旦殺了韓義等十五人。這時缾（píng）侯劉成知道了劉澤等人的陰謀，報告青州刺史雋不疑，雋不疑隨即收捕劉澤，向朝廷報告。天子派大鴻臚和宗正丞劉德共同查辦此案，牽連出燕王劉旦。朝廷詔書，不要再追究下去，劉澤等人被逮捕殺頭。增加缾侯劉成的封地。
事情過去後，劉旦的姐姐鄂邑蓋長公主、左將軍上官桀父子和霍光爭權，發生矛盾，他們都知道劉旦怨恨霍光，於是在私下裏暗通燕王劉旦。劉旦派孫縱之等人，前後十幾批帶著金銀、寶物、良馬，送予蓋長公主。上官桀及禦史大夫桑弘羊等人，都先後參與到謀反案中，秘密與燕王劉旦勾結，多次向劉旦講述霍光的過失，希望劉旦向昭帝上書告發霍光。上官桀會把上書直接交到昭帝手中。劉旦聽了這些，很高興，向昭帝上書，說：“過去秦國統一天下，南麵稱帝，製定皇位世代相傳的詔命，四夷皆拜服在秦廷腳下，但是秦廷輕視骨肉，重用異姓大臣，舍棄古代聖賢的治國之道，濫用刑法，對王室的宗親疏遠。再後來尉佗率領秦軍進入南越，陳涉在大澤鄉起義反秦，宮內近臣作亂，內外交困，秦朝終於被推翻，皇帝的祭祀斷絕。高皇帝鑒古知近，權衡利害得失，看出秦國製度的缺失，因此改變治國的方略，劃分封國，犬牙交錯，封了子孫為諸侯王，我漢朝劉氏才因此枝葉扶疏，異姓遂不敢謀反作亂。現在陛下繼承先帝聖德，開辟未來的事業，任命朝中的公卿大臣，朝中群臣卻結成朋黨，誹謗皇室宗親，詆毀宗室的言論，每天都能在朝中聽到，下邊的惡吏不顧已經製定好的法律，窮凶極惡，皇帝的恩德不能惠及到臣下。臣聽說武帝派中郎將蘇武出使匈奴，滯留匈奴二十年，仍然守節不降，返回國後僅擔任典屬國職務。現在的大將軍幕府長史楊敞身無尺寸之功，卻能夠擔任搜粟都尉。還有大將軍幕府都郎羽林，在出行的路上，為大將軍，按照皇帝禮儀，在前邊設置太官，清道示警。臣劉旦願意歸還符節璽印，入長安宮中宿衛，防止奸臣在宮中作亂。”